DE102007042554A1 - Nonwoven with particle filling - Google Patents

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    • Y10T442/2918Polypropylene fiber fabric

Abstract

The main body of the fleece consists of fibers forming primary pores. The main body is at least partially filled with spherical particles (3). They at least partially fill-up the pores and form regions (4) filled with particles. The novel feature is that the particles in the filled regions, form secondary pores (5). The mean diameter of the particles exceeds the mean pore size of the numerous secondary pores. The particles are uniformly-distributed over the area of the fleece. At least some filled regions are formed as a particle coating of the main body. The particles are bonded to the fleece using a binder of organic polymers. This is selected from polyvinylpyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylate, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyacrylamide and their copolymers, celluloses and their derivatives, polyether, phenolic resin, melamine resin, polyurethane, nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR) and latex. The melting point of the binder is below that of the particles and/or fibers. The particles have a mean diameter in the range 0.01-10 mu m. They are made from organic polymers, selected from: polypropylene, polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene fluoride, polyester, polytetrafluoroethylene, perfluoroethylene propylene (FEP), polystyrene, styrenebutadiene copolymers, polyacrylate or nitrile butadiene polymers, polyacrylates or nitrile butadiene polymers and their copolymers. The fibers are made from organic polymers, selected from: polybutyl terephthalate, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyetherether ketone, polyethylene naphthalate, polysulfone, polyimide, polyester polypropylene, polyoxymethylene, polyamide or polyvinyl pyrrolidone. The mean fiber length is preferably at least four times the mean fiber diameter. 90% or more of the fibers have a mean diameter of up to 12 mu m. At least 40% have a mean diameter up to 12 mu m. At least 40% of the fibers have a mean diameter of up to 8 mu m. The thickness is preferably 25 mu m. The porosity is 35% or more. Primary and secondary pores form a labyrinth structure. The secondary pore size is preferably up to 1 mu m. The ultimate tensile strength is 15 N/5 cm in the longitudinal direction. The main body is calendered.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Lage mit einem Grundkörper aus Vliesstoff, wobei der Grundkörper aus Fasern besteht und erste durch die Fasern gebildete Poren aufweist, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mit Partikeln befüllt ist und wobei die Partikel die ersten Poren zumindest teilweise ausfüllen und mit Partikeln befüllte Bereiche ausbilden.The The invention relates to a layer comprising a main body Nonwoven fabric, wherein the base body consists of fibers and first formed by the fibers pores, wherein the base body at least partially filled with particles and wherein the particles at least partially fill the first pores and form particle filled areas.

Stand der TechnikState of the art

Lagen der genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Solche Lagen werden als Separatoren in Batterien und Kondensatoren eingesetzt, die der Energiespeicherung dienen. Die Ladungsspeicherung in Batterien und Kondensatoren findet chemisch, physikalisch oder in einer Mischform, z. B. durch Chemisorption, statt.documents of the type mentioned are already known from the prior art. Such layers are used as separators in batteries and capacitors used, which serve the energy storage. The charge storage in batteries and capacitors takes place chemically, physically or in a mixed form, e.g. B. by chemisorption, instead.

Um eine interne Entladung innerhalb der Batterie oder des Kondensators zu vermeiden, werden entgegengesetzt geladene Elektroden mechanisch durch nicht elektronenleitende Materialien, so genannte Separatoren oder Spacer, voneinander getrennt. Zugleich ermöglichen die Separatoren oder Spacer auf Grund ihrer dem Energiespeichersystem und dessen Anwendung angepassten Porosität den Transport ionischer Ladungsträger eines Elektrolyten zwischen den Elektroden.Around an internal discharge inside the battery or the capacitor To avoid, oppositely charged electrodes are mechanically through not electronically conductive materials, so-called separators or Spacer, separated from each other. At the same time, the Separators or spacers due to their energy storage system and its application adapted porosity the transport of ionic Charge carrier of an electrolyte between the electrodes.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Separatoren zeigen kleine, miteinander vernetzte Öffnungen im Mikrometerbereich. Diese Öffnungen sollen möglichst groß sein, damit die Elektrolytleitfähigkeit im getränkten Separator möglichst hoch ist und die Batterie somit eine hohe Leistungsdichte aufweist. Sind die Öffnungen jedoch zu groß, dann können Metalldendriten zu einem Kurzschluss zwischen den beiden eigentlich elektrisch voneinander zu trennenden Elektroden führen. Die Metalldendriten bestehen entweder aus Lithium oder aus anderen Metallen, die als Verunreinigungen in der Batterie vorliegen können.The Separators known from the prior art show small ones together crosslinked openings in the micrometer range. These openings should be as large as possible so that the electrolyte conductivity in the impregnated separator is as high as possible and the battery thus has a high power density. Are the openings however, too big, then metal dendrites can too a short circuit between the two actually electrically from each other lead to separating electrodes. The metal dendrites exist either from lithium or from other metals, as impurities can be present in the battery.

Des Weiteren können Partikel aus elektrisch leitfähigen Elektrodenmaterialien durch die Öffnungen wandern. Auf Grund dieser Vorgänge kann ein Kurzschluss zwischen den Elektroden entstehen und die Selbstentladung der Batterie oder des Kondensators stark beschleunigt werden.Of Furthermore, particles of electrically conductive Electrode materials migrate through the openings. On Reason of these operations can be a short circuit between the Electrodes arise and the self-discharge of the battery or the Condensers are greatly accelerated.

Bei einem Kurzschluss können lokal sehr hohe Ströme fließen, wodurch Wärme freigesetzt wird. Diese Wärme kann zum Schmelzen des Separators führen, wodurch wiederum die isolierende Wirkung des Separators deutlich nachlassen kann. Eine sich sehr schnell selbst entladende Batterie birgt dadurch auf Grund ihres hohen Energieinhaltes sowie der Brennbarkeit des Elektrolyten und anderer Bestandteile ein hohes Sicherheitsrisiko.at a short circuit can be locally very high currents flow, releasing heat. These Heat can cause the separator to melt, which in turn clear the insulating effect of the separator can subside. A very fast self-discharging battery harbors this due to their high energy content and flammability of the electrolyte and other components pose a high safety risk.

Ein weiterer Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Separatoren ist deren mangelnde Beständigkeit bei steigenden Temperaturen. Der Schmelzpunkt bei Verwendung von Polyethylen liegt bei rund 130°C bzw. rund 150°C bei Verwendung von Polypropylen.One Another disadvantage of the separators known from the prior art is their lack of resistance to rising temperatures. The melting point when using polyethylene is around 130 ° C or around 150 ° C when using polypropylene.

Als Ursachen für Kurzschlüsse können Schrumpf des Separators durch zu hohe Temperatur in der Batterie, Metalldendritenwachstum durch Reduktion von Metallionen (Lithium, Eisen, Mangan oder sonstige metallische Verunreinigungen), Abrieb von Elektrodenpartikeln, Schneidabrieb bzw. gebrochener Elektrodenbelag und unmittelbarer Kontakt der beiden flachen Elektroden unter Druck genannt werden.When Causes of short circuits can shrink of the separator due to excessive temperature in the battery, metal dendrite growth by reduction of metal ions (lithium, iron, manganese or other metallic impurities), abrasion of electrode particles, cutting abrasion or broken electrode coating and direct contact of the two flat electrodes are called under pressure.

In der EP 0 892 448 A2 ist der sogenannte „Shut down"-Mechanismus offenbart. Dieser wirkt bei lokaler Erwärmung durch beispielsweise einen Kurzschluss dessen flächiger Ausbreitung entgegen, indem die Ionenleitung in der Nähe des anfänglichen Kurzschlusses unterdrückt wird. Durch die Verlustwärme des Kurzschlusses wird Polyethylen so weit erhitzt, dass es schmilzt und die Poren des Separators verschließt. Höher schmelzendes Polypropylen bleibt mechanisch intakt.In the EP 0 892 448 A2 This is counteracted by the so-called "shut down" mechanism, which counteracts its propagation at local heating by, for example, a short circuit by suppressing the ionic conduction near the initial short circuit.Through the heat loss of the short circuit, polyethylene is heated to such an extent melts and closes the pores of the separator Higher melting polypropylene remains mechanically intact.

Die US 2002/0168569 A1 beschreibt den Aufbau eines Separators bestehend aus Polyvinyldifluorid, welches im Herstellungsprozess mit einem Lösemittel angelöst, mit Siliziumdioxid-Partikeln vermengt und als dünner Film ausgebracht wird. Beim Entfernen des Lösemittels bleibt eine poröse Membran zurück.The US 2002/0168569 A1 describes the structure of a separator consisting of polyvinyl difluoride, which is dissolved in the manufacturing process with a solvent, mixed with silica particles and applied as a thin film. Removal of the solvent leaves a porous membrane behind.

Die WO 2006/068428 A1 beschreibt die Herstellung von Separatoren für Lithium-Ionen-Batterien unter Verwendung eines Polyolefin-Separators der zusätzlich mit gelartigen Polymeren und anorganischen Partikel gefüllt wird.The WO 2006/068428 A1 describes the production of separators for lithium-ion batteries using a polyolefin separator which is additionally filled with gel-like polymers and inorganic particles.

Die WO 2004/021475 A1 beschreibt den Einsatz von keramischen Partikeln, die über silizium-organische Haftvermittler und anorganische Bindemittel aus Oxiden der Elemente Silizium, Aluminium und/oder Zirkon zu einer dünnen Flächenware ausgeformt werden.The WO 2004/021475 A1 describes the use of ceramic particles, which are formed via silicon-organic adhesion promoters and inorganic binders of oxides of the elements silicon, aluminum and / or zirconium to form a thin surface fabric.

Um eine ausreichende mechanische Flexibilität einzustellen, werden die Keramikpartikel in ein Stützmaterial, beispielsweise einen Vliesstoff eingebracht. Dies offenbart die WO 2005/038959 A1 .In order to set sufficient mechanical flexibility, the ceramic particles are introduced into a support material, for example a nonwoven fabric. This reveals that WO 2005/038959 A1 ,

Um Kurzschlüsse im Anfangsstadium der Metalldendritenbildung zu unterbinden, wird in der WO 2005/104269 A1 der Einsatz von niederschmelzenden Wachsen als Beimengung zu einer Keramikpaste beschrieben.In order to prevent short circuits in the initial stage of the metal dendrite formation, in the WO 2005/104269 A1 the use of low-melting waxes described as admixture to a ceramic paste.

In der WO 2007/028662 A1 wird der Zusatz von Polymerpartikeln mit einem Schmelzpunkt von über 100°C zu keramischen Füllstoffen beschrieben, um die mechanischen Eigenschaften des Separators zu verbessern. Die beschriebenen Materialien sollen als Separator für Lithium-Ionen Materialien dienen. Obwohl mit diesen Separatoren eine höhere Temperaturbeständigkeit im Vergleich zu Membranen erzielt werden kann, können sie sich noch nicht kommerziell durchsetzen. Dies kann einerseits an den relativ hohen Kosten und andererseits an der zu hohen Materialdicke liegen, welche über 25 μm liegt.In the WO 2007/028662 A1 the addition of polymer particles having a melting point of over 100 ° C to ceramic fillers is described in order to improve the mechanical properties of the separator. The materials described are intended to serve as a separator for lithium-ion materials. Although a higher temperature resistance compared to membranes can be achieved with these separators, they can not yet prevail commercially. On the one hand, this can be due to the relatively high costs and, on the other hand, to the excessively high material thickness, which lies above 25 μm.

Die WO 2000/024075 A1 beschreibt die Herstellung einer Membran, die in Brennstoffzellen eingesetzt werden kann. Diese besteht aus Glasfasermaterialien, in welchen mittels eines Silikatbinders Fluorkohlenwasserstoffpolymere fixiert werden.The WO 2000/024075 A1 describes the preparation of a membrane that can be used in fuel cells. This consists of glass fiber materials in which by means of a silicate binder fluorinated hydrocarbon polymers are fixed.

Schließlich beschreibt die JP 2005268096 A einen Separator für Li-Ionen Batterien, der durch das Zusammenschmelzen von thermoplastischen Partikeln in einem Polyethylen/Polypropylen Faserstützmaterial durch Erhitzung dargestellt wird. Dieser besitzt eine blasenförmige Porenstruktur mit einem Porendurchmesser von 0.1–15 μm.Finally, that describes JP 2005268096 A a separator for Li-ion batteries, which is prepared by the fusion of thermoplastic particles in a polyethylene / polypropylene fiber support material by heating. This has a bubble-shaped pore structure with a pore diameter of 0.1-15 microns.

Der Stand der Technik zeigt jedoch keinen kostengünstigen Separator, der bei geringer Dicke eine hohe Porosität und eine hohe Temperaturstabilität zeigt und in Batterien mit hoher Leistungs- und Energiedichte über einen weiten Temperaturbereich bei hohen Sicherheitsanforderungen einsetzbar ist.Of the However, prior art does not show a cost effective separator, the at low thickness, a high porosity and a high Temperature stability and in high-performance batteries. and energy density over a wide temperature range high security requirements can be used.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lage der eingangs genannten Art derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sie nach kostengünstiger Fertigung bei geringer Dicke eine hohe Porosität und hohe Temperaturstabilität aufweist.Of the Invention is therefore based on the object, a location of the beginning so-called type and further develop that they after low-cost production at a small thickness, a high Has porosity and high temperature stability.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The The present invention accomplishes the aforementioned object the features of claim 1.

Danach ist die Lage dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel in den befüllten Bereichen zweite Poren ausbilden, wobei der mittlere Durchmesser der Partikel größer als die mittlere Porengröße der Mehrzahl der zweiten Poren ist.After that the location is characterized in that the particles in the filled Form areas second pores, wherein the average diameter of the Particles larger than the mean pore size the plurality of second pores.

Die Häufigkeitsverteilung der mittleren Porengrößen wird erfindungsgemäß derart eingestellt, dass mehr als 50% der zweiten Poren mittlere Porengrößen zeigen, die unterhalb des mittleren Durchmessers der Partikel liegen. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Porenstruktur eines kostengünstigen Vliesstoffs durch geeignete Anordnung und Auswahl von Partikeln modifiziert werden kann. Ganz konkret ist erkannt worden, dass die Porosität der erfindungsgemäßen Lage im Vergleich zu Polyolefin-Membranen gesteigert werden kann, ohne deren Stabilität zu vermindern. Die Anordnung einer Vielzahl von Partikeln, deren mittlerer Durchmesser größer als die mittlere Porengröße der Mehrzahl der zweiten Poren im befüllten Bereich ist, erlaubt die Ausbildung einer hohen Porosität und damit eine begünstigte Elektrolyt- Aufnahme durch den Vliesstoff. Zugleich wird eine Porenstruktur geschaffen, in der sich nahezu keine schädlichen Metalldendriten ausbilden können. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Partikel kann eine Porenstruktur erzeugt werden, die nicht blasenartig, sondern labyrinthartig ist und gestreckte Poren aufweist. Bei einer solchen Porenstruktur können sich dendritartige Durchwachsungen nahezu nicht von einer Seite der Lage zur anderen Seite durchgängig ausbilden. Insoweit werden Kurzschlüsse in Batterien oder Kondensatoren wirksam verhindert. Die erfindungsgemäße Lage eignet sich daher besonders als Separator für Batterien und Kondensatoren mit hoher Leistungs- und Energiedichte. Die erfindungsgemäße Lage ist über einen weiten Temperaturbereich bei hohen Sicherheitsanforderungen einsetzbar. Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.The Frequency distribution of mean pore sizes is adjusted according to the invention such that more than 50% of the second pores mean pore sizes show that lie below the mean diameter of the particles. According to the invention, it has been recognized that the pore structure an inexpensive nonwoven fabric by suitable arrangement and Selection of particles can be modified. It is very concrete it has been recognized that the porosity of the invention Position can be increased compared to polyolefin membranes, without diminishing their stability. The arrangement of a variety of particles whose mean diameter is larger as the mean pore size of the majority of the second Pores in the filled area allows the training a high porosity and thus a favored Electrolyte absorption through the nonwoven fabric. At the same time, a pore structure created in which there are almost no harmful metal dendrites can train. By the invention Arrangement of the particles can be generated by a pore structure not bubble-like, but labyrinthine and stretched pores having. In such a pore structure can dendritic Growths almost not from one side of the situation to another Form page consistently. In that regard, short circuits effectively prevented in batteries or capacitors. The inventive Location is therefore particularly suitable as a separator for batteries and capacitors with high power and energy density. The inventive Location is over a wide temperature range at high Security requirements applicable. Consequently, the aforementioned Task solved.

Die Partikel könnten kugelförmig sein. Hierdurch kann vorteilhaft eine überwiegend dichteste Kugelpackung in den ersten Poren des Vliesstoffs erzeugt werden. Die mittlere Porengröße der Mehrzahl der zweiten Poren wird im wesentlichen durch geometrischen Verhältnisse in Kugelpackungen bestimmt. Es gibt unendlich viele Möglichkeiten, eine dichteste Kugelpackung herzustellen. Gemein ist ihnen, dass sie aus hexagonalen Kugel-Schichten bestehen. Die zwei wichtigsten Vertreter sind die hexagonal dichteste Kugelpackung (Schichtfolge A, B, A, B, A, B) und die kubisch dichteste Kugelpackung (Schichtfolge A, B, C, A, B, C, A). Die kubisch dichteste Kugelpackung wird auch kubisch flächenzentrierte Kugelpackung genannt. In einer dichtesten Kugelpackung hat jede Kugel 12 nächste Nachbarn, sechs in der eigenen Schicht, sowie drei je darüber und darunter. Sie bilden bei der kubischen Packung einen Kuboktaeder, bei der hexagonalen einen Antikuboktaeder. Der Raumfüllungsgrad einer dichtesten Kugelpackung beträgt 74%. Es wird jedoch angestrebt, eine möglichst hohe Porosität zu erzeugen. Daher werden nicht alle Partikel in den ersten Poren des Vliesstoffs eine dichteste Kugelpackung ausbilden. Vielmehr werden auch Zonen loser Schüttung der Partikel auftreten, wodurch eine hohe Porosität begünstigt wird.The Particles could be spherical. This can advantageous a predominantly densest ball packing in the first pores of the nonwoven fabric are produced. The mean pore size The majority of the second pores is essentially formed by geometric Conditions in spherical packages determined. There are infinite many possibilities to produce a densest sphere packing. Common to them is that they consist of hexagonal spherical layers. The two most important representatives are the hexagonal closest sphere packing (Layer sequence A, B, A, B, A, B) and the cubic densest sphere packing (layer sequence A, B, C, A, B, C, A). The cubic closest ball packing is also cubic face-centered spherical packing called. In a closest sphere packing, each ball has 12 nearest neighbors, six in their own shift, as well as three each above and below. They form a cuboctahedron in the cubic packing, in the Hexagonal an Antikuboktaeder. The degree of space filling a densest sphere packing is 74%. It will, however sought to produce the highest possible porosity. Therefore Not all particles in the first pores of the nonwoven fabric become one of the densest Training spherical packing. Rather, even zones loose bed of Particles occur, whereby a high porosity favors becomes.

Die Partikel könnten im Grundkörper flächig homogen verteilt sein. Durch diese konkrete Ausgestaltung können Kurzschlüsse besonders wirksam verhindert werden. Metalldendriten und Abrieb können durch eine homogen belegte Fläche nahezu nicht hindurchwandern. Des Weiteren wird der unmittelbare Kontakt von Elektroden bei Druckbeaufschlagung durch eine solche Fläche vermieden. Vor diesem Hintergrund ist konkret denkbar, dass sämtliche erste Poren des Vliesstoffes homogen derart mit den Partikeln ausgefüllt sind, dass die Lage vorwiegend mittlere Porengrößen zeigt, die kleiner sind als die mittleren Durchmesser der Partikel.The Particles could be homogeneous in the body be distributed. Through this specific embodiment can Short circuits are particularly effectively prevented. metal dendrites and abrasion can be due to a homogeneously occupied area almost not walk through. Furthermore, the immediate Contact of electrodes when pressurized by such Area avoided. Against this background, it is conceivable that all first pores of the nonwoven fabric are homogeneous in such a way filled with the particles are that the location predominantly medium Shows pore sizes that are smaller than the mean Diameter of the particles.

Der Grundkörper könnte eine Beschichtung aus den Partikeln aufweisen. Eine Beschichtung bewirkt ebenfalls vorteilhaft die zuvor genannte Unterdrückung von Kurzschlüssen. Wenn eine Lage mit einer Beschichtung versehen ist, tritt zwangsläufig ein Grenzbereich am Grundkörper auf, der zumindest teilweise mit Partikeln gefüllt ist.Of the Basic body could be a coating of the particles exhibit. A coating also advantageously effects the previously said suppression of short circuits. If a layer provided with a coating occurs inevitably a boundary area on the base body, at least partially filled with particles.

Die Partikel könnten durch einen Binder mit dem Vliesstoff bzw. untereinander verbunden sein. Dabei könnte der Binder aus organischen Polymeren bestehen. Die Verwendung eines Binders aus organischen Polymeren erlaubt es, eine Lage mit ausreichender mechanischer Flexibilität herzustellen. Ausgezeichnete Bindereigenschaften zeigt überraschenderweise Polyvinylpyrrolidon.The Particles could through a binder with the nonwoven fabric or be interconnected. This could be the binder consist of organic polymers. The use of a binder from organic polymers allows a layer with sufficient to produce mechanical flexibility. excellent Binder properties surprisingly show polyvinylpyrrolidone.

Bevorzugt könnten thermoplastische und/oder duroplastische Binder verwendet werden. Beispielhaft seien vor diesem Hintergrund Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Polyacrylate, Polymethacrylsäure, Polymethacrylate, Polystyrol, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyacrylamid und Copolymere aus den vorgenannten, Cellulose und deren Derivate, Polyether, Phenolharze, Melaminharze, Polyurethane, Nitrilkautschuk (NBR), Styrolbutadienkautschuk (SBR) sowie Latex genannt.Prefers could thermoplastic and / or thermosetting binder be used. Exemplary in this context are polyvinylpyrrolidone, Polyacrylic acid, polyacrylates, polymethacrylic acid, Polymethacrylates, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, Polyacrylamide and copolymers of the aforementioned, cellulose and their derivatives, polyethers, phenolic resins, melamine resins, polyurethanes, Nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR) and latex called.

Der Schmelzpunkt des Binders und/oder der Partikel könnte unter den Schmelzpunkten der Fasern des Vliesstoffs liegen. Durch die Auswahl eines solchen Binders/Partikel kann die Lage einen so genannten „Shut-Down-Mechanismus" realisieren. Bei einem „Shut-Down-Mechanismus" verschließen die aufschmelzenden Partikel und/oder der Binder die Poren des Vliesstoffs, so dass keine dendritartigen Durchwachsungen durch die Poren und somit Kurzschlüsse auftreten können.Of the Melting point of the binder and / or the particles could be below the melting points of the fibers of the nonwoven fabric lie. By the Selecting such a binder / particle, the situation may be a so-called "shut-down mechanism" realize. Close with a "shut-down mechanism" the melting particles and / or the binder the pores of the nonwoven fabric, so that no dendritic growths through the pores and thus short circuits can occur.

Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass Mischungen aus Partikeln mit unterschiedlichen Schmelzpunkten verwendet werden. Hierdurch kann ein schrittweises oder stufenweises Verschließen der Poren mit zunehmender Temperatur bewirkt werden.In front From this background it is conceivable that mixtures of particles with different melting points are used. This can be a stepwise or stepwise closing of the pores be effected with increasing temperature.

Die Partikel könnten einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,01 bis 10 μm aufweisen. Die Auswahl des mittleren Durchmessers aus diesem Bereich hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um Kurzschlüsse durch Ausbildung von dendritartigen Durchwachsungen oder Abrieb zu vermeiden.The Particles could have a mean diameter in the range from 0.01 to 10 microns. The selection of the middle Diameter from this range has proven to be particularly beneficial proved to be short circuits due to formation of dendritic To avoid through growth or abrasion.

Die Partikel könnten aus organischen Polymeren, insbesondere aus Polypropylen, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylidenfluorid, Polyester, Polytetrafluorethylen, Perfluor-Ethylen-Propylen (FEP), Polystyrol, Styrolbutadiencopolymeren, Polyacrylaten oder Nitrilbutadienpolymeren sowie Copolymeren der zuvor genannten Polymere gefertigt sein. Die Verwendung organischer Polymere für die Partikel erlaubt ein problemloses Aufschmelzen der Partikel zur Erzielung eines „Shut-Down-Effektes". Des Weiteren kann eine Lage gefertigt werden, die sich problemlos zuschneiden lässt, ohne zu zerbröseln. Ein Zerbröseln der Lage tritt meist dann auf, wenn ein relativ hoher Anteil an anorganischen Partikeln in der Lage vorliegt. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, Mischungen unterschiedlicher Partikel oder Core-Shell-Partikel zu verwenden. Hierdurch kann ein schrittweises oder stufenweises Verschließen der Poren mit zunehmender Temperatur bewirkt werden.The Particles could be made from organic polymers, in particular of polypropylene, polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene fluoride, polyester, Polytetrafluoroethylene, perfluoro-ethylene-propylene (FEP), polystyrene, Styrene-butadiene copolymers, polyacrylates or nitrile-butadiene polymers as well as copolymers of the aforementioned polymers. The usage Organic polymers for the particles allows a trouble-free Melting of the particles to achieve a "shut-down effect". Furthermore, a layer can be made that easily can be cut without crumbling. A crumbling The situation usually occurs when a relatively high proportion of inorganic particles is present. Against this background is conceivable mixtures of different particles or core-shell particles to use. This can be a gradual or gradual Closing the pores with increasing temperature causes become.

Denkbar ist auch, anorganische Partikel oder anorganisch-organische Hybridpartikel einzusetzen. Diese Partikel schmelzen nicht unterhalb einer Temperatur von 400°C. Des Weiteren können diese Partikel mit basischen Eigenschaften gewählt werden, um die in Batterien vorliegende Protonenaktivität zumindest teilweise zu vermindern.Conceivable is also, inorganic particles or inorganic-organic hybrid particles use. These particles do not melt below a temperature from 400 ° C. Furthermore, these particles can with basic properties to be chosen in batteries at least partially reduce the proton activity present.

Die Fasern des Vliesstoffs könnten aus organischen Polymeren, insbesondere aus Polybutylterephtalat, Polyethylenterephtalat, Polyacrylnitril, Polyvinylidenfluorid, Polyetheretherketonen, Polyethylennaphtalat, Polysulfonen, Polyimid, Polyester, Polypropylen, Polyoxymethylen, Polyamid oder Polyvinylpyrrolidon gefertigt sein. Denkbar ist auch, Bikomponentenfasern einzusetzen, welche die zuvor genannten Polymere aufweisen. Die Verwendung dieser organischen Polymere erlaubt es, eine Lage herzustellen, die nur einen geringen thermischen Schrumpf zeigt. Des Weiteren sind diese Materialien weitgehend elektrochemisch stabil gegenüber den in Batterien und Kondensatoren eingesetzten Elektrolyten und Gasen.The Fibers of the nonwoven fabric could be made from organic polymers, in particular of polybutyl terephthalate, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, Polyvinylidene fluoride, polyetheretherketones, polyethylene naphthalate, Polysulfones, polyimide, polyester, polypropylene, polyoxymethylene, Polyamide or polyvinylpyrrolidone be made. It is also conceivable To use bicomponent fibers which include the aforementioned polymers exhibit. The use of these organic polymers allows to produce a layer that has little thermal shrinkage shows. Furthermore, these materials are largely electrochemical stable compared to those used in batteries and capacitors Electrolytes and gases.

Die mittlere Länge der Fasern des Vliesstoffs könnte deren mittleren Durchmesser um mindestens das zweifache, vorzugsweise ein Vielfaches übersteigen. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann ein besonders reißfester Vliesstoff gefertigt werden, da die Fasern miteinander verschlungen werden können.The average length of the fibers of the nonwoven fabric could whose mean diameter is at least twice, preferably exceed many times. Through this concrete design a particularly tear-resistant nonwoven fabric can be produced, because the fibers can be swallowed together.

Mindestens 90% der Fasern des Vliesstoffs könnten einen mittleren Durchmesser von höchstens 12 μm aufweisen. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt den Aufbau einer Lage mit relativ geringen Porengrößen der ersten Poren. Eine noch feinere Porosität kann dadurch erzielt werden, dass mindestens 40% der Fasern des Vliesstoffs einen mittleren Durchmesser von höchstens 8 μm aufweisen.At least 90% of the fibers of the nonwoven fabric could have a mean diameter of at most 12 microns have. This specific embodiment allows the construction of a layer with relatively small pore sizes of the first pores. An even finer porosity can be achieved in that at least 40% of the fibers of the nonwoven fabric have an average diameter of at most 8 microns.

Die Lage könnte durch eine Dicke von höchstens 100 μm gekennzeichnet sein. Eine Lage dieser Dicke lässt sich noch problemlos aufwickeln und erlaubt einen sehr sicheren Batteriebetrieb. Bevorzugt könnte die Dicke höchstens 60 μm betragen. Diese Dicke erlaubt eine verbesserte Aufwickelbarkeit und dennoch einen sicheren Batteriebetrieb. Besonders bevorzugt könnte die Dicke höchstens 25 μm betragen. Mit Lagen einer solchen Dicke können sehr kompakt bauende Batterien und Kondensatoren gebaut werden.The Location could be through a thickness of at most 100 microns to be marked. A layer of this thickness can be still easy to wind up and allows a very safe battery operation. Preferably, the thickness could be at most 60 microns be. This thickness allows for improved windability and still a safe battery operation. Especially preferred the thickness could be at most 25 microns. With layers of such a thickness can be very compact Batteries and capacitors are built.

Die Lage könnte eine Porosität von mindestens 25% aufweisen. Eine Lage dieser Porosität unterdrückt aufgrund ihrer Materialdichte besonders effektiv die Ausbildung von Kurzschlüssen. Bevorzugt könnte die Lage eine Porosität von mindestens 35% aufweisen. Durch eine Lage dieser Porosität kann eine Batterie mit hoher Leistungsdichte erzeugt werden. Die hier beschriebene Lage zeigt bei hoher Porosität dennoch sehr kleine zweite Poren, so dass sich keine dendritartigen Durchwachsungen von einer Seite zur anderen Seite der Lage ausbilden können. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass die zweiten Poren ein labyrinthartiges Gefüge ausbilden, in dem sich keine dendritartigen Durchwachsungen von einer Seite zur anderen Seite der Lage ausbilden können.The Location could have a porosity of at least 25% exhibit. A layer of this porosity suppressed due to their material density particularly effective training of short circuits. Preferably, the location could be a Porosity of at least 35%. By a location This porosity can be a battery with high power density be generated. The situation described here shows high porosity nevertheless very small second pores, so that no dendritic ones Form through-growth from one side to the other side of the situation can. Against this background, it is conceivable that the second Pores form a labyrinthine structure in which no dendrite-like growths from one side to the other Training side of the situation.

Die Lage könnte Porengrößen von höchstens 3 μm aufweisen. Die Auswahl dieser Porengröße hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Besonders bevorzugt könnten die Porengrößen höchstens 1 μm betragen. Eine solche Lage vermeidet besonders vorteilhaft Kurzschlüsse durch Metalldendritenwachstum, durch Abrieb aus Elektrodenpartikeln und durch unmittelbaren Kontakt der Elektroden bei Druckbeaufschlagung.The Location could be pore sizes of at most 3 microns have. The selection of this pore size has proven to be particularly beneficial to short circuits to avoid. Most preferably, the pore sizes could be at most 1 micron. Such a situation avoids particularly advantageous short circuits by metal dendrite growth, by abrasion of electrode particles and by direct contact of the electrodes when pressurized.

Die Lage könnte eine Höchstzugkraft in Längsrichtung von mindestens 15 Newton/5 cm zeigen. Eine Lage dieser Festigkeit lässt sich besonders problemlos auf die Elektroden einer Batterie aufwickeln, ohne zu zerreißen.The Location could be a maximum tensile force in the longitudinal direction of at least 15 Newton / 5 cm. A location of this strength can be easily applied to the electrodes of a Wind up the battery without tearing.

Durch eine Kalandrierung könnte die Lage mechanisch verfestigt werden. Die Kalandrierung bewirkt eine Reduzierung der Oberflächenrauhigkeit. Die an der Oberfläche des Vliesstoffs eingesetzten Partikel zeigen nach der Kalandrierung Abplattungen.By calendering could mechanically strengthen the layer become. The calendering causes a reduction of the surface roughness. The particles used on the surface of the nonwoven fabric show flattening after calendering.

Die hier beschriebene Lage kann insbesondere in Batterien und Kondensatoren als Separator eingesetzt werden, da sie Kurzschlüsse besonders wirksam verhindert.The Location described here can be found especially in batteries and capacitors be used as a separator, since they are particularly effective short circuits prevented.

Sie kann auch in Brennstoffzellen als Gasdiffusionsschicht oder Membran Verwendung finden, da sie gute Benetzungseigenschaften zeigt und Flüssigkeiten transportieren kann.she can also be used in fuel cells as a gas diffusion layer or membrane Use, as it shows good wetting properties and Can transport liquids.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.It Now there are different ways of teaching the present Invention in an advantageous manner and further develop. On the one hand to the subordinate claims, on the other hand to the following explanation of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawing.

In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.In Connection with the explanation of the preferred embodiment The invention with reference to the drawings are also generally preferred Embodiments and developments of the teaching explained.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

In der Zeichnung zeigenIn show the drawing

1 eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme einer Lage, in welcher die Partikel in ersten Poren eines Vliesstoffs vorliegen und einen porösen mit Partikeln befüllten Bereich ausbilden, 1 a scanning electron micrograph of a layer in which the particles are present in the first pores of a nonwoven fabric and form a porous particle-filled region,

2 eine Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme der Partikel eines befüllten Bereichs, der als Beschichtung ausgebildet ist, und 2 a scanning electron micrograph of the particles of a filled area, which is designed as a coating, and

3 eine stark vergrößerte Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme der Partikel eines befüllten Bereichs. 3 a greatly enlarged scanning electron micrograph of the particles of a filled area.

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

1 zeigt eine Lage mit einem Grundkörper aus Vliesstoff, wobei der Grundkörper aus Fasern 1 besteht und erste durch die Fasern 1 gebildete Poren 2 aufweist, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mit Partikeln 3 befällt ist und wobei die Partikel 3 die ersten Poren 2 zumindest teilweise ausfüllen und mit Partikeln 3 befüllte Bereiche 4 ausbilden. 1 shows a layer with a base body made of nonwoven fabric, wherein the body of fibers 1 exists and first through the fibers 1 formed pores 2 wherein the body at least partially with particles 3 is affected and where the particles 3 the first pores 2 at least partially fill and with particles 3 filled areas 4 form.

Die 3 zeigt einen befüllten Bereich 4 in einer vergrößerten Ansicht. Mit Bezug auf 3 bilden die Partikel 3 in den befüllten Bereichen 4 zweite Poren 5 aus, wobei der mittlere Durchmesser der Partikel 3 größer als die mittlere Porengröße der Mehrzahl der zweiten Poren 5 ist. Die Partikel 3 sind kugelförmig und neigen bereichsweise zur Ausbildung einer dichtesten Kugelpackung.The 3 shows a filled area 4 in an enlarged view. Regarding 3 form the particles 3 in the filled areas 4 second pores 5 from, where the mean diameter of the particles 3 greater than the average pore size of the plurality of second pores 5 is. The particles 3 are spherical and tend to form a dense sphere packing in some areas.

2 zeigt eine Beschichtung aus den Partikeln 3, die auf dem Vliesstoff aufgebracht ist. 2 shows a coating of the particles 3 which is applied to the nonwoven fabric.

Die 1 bis 3 zeigen Rasterelektronenmikroskop-Aufnahmen einer Lage mit einem Vliesstoff, dessen Fasern 1 aus Polyester gefertigt sind. Die Partikel 3 sind kugelförmig ausgebildet und bilden bereichsweise Agglomerate, welche die ersten Poren 2 des Vliesstoffs ausfüllen. Die Fasern 1 zeigen einen mittleren Durchmesser von weniger als 12 μm. Die Lage weist eine Dicke von 25 μm auf. Sie zeigt einen Schrumpf in Querrichtung von weniger als 1% bei einer Temperatur von 170°C.The 1 to 3 show scanning electron micrographs of a layer with a nonwoven fabric whose fibers 1 are made of polyester. The particles 3 are spherical and form partially agglomerates, which are the first pores 2 of the nonwoven fabric. The fibers 1 show a mean diameter of less than 12 microns. The layer has a thickness of 25 microns. It shows a transverse shrinkage of less than 1% at a temperature of 170 ° C.

Der mittlere Durchmesser der Partikel 3 beträgt 200 nm. Die Partikel 3 bestehen aus Polyvinylidenfluorid und wurden durch einen Binder aus Polyvinylpyrrolidon an den Fasern 1 befestigt.The mean diameter of the particles 3 is 200 nm. The particles 3 consist of polyvinylidene fluoride and were made by a binder of polyvinylpyrrolidone on the fibers 1 attached.

Der mittlere Durchmesser der Partikel 3 wird aus der Anzahl der Partikel 3 in dem befüllten Bereich 4 ermittelt. Bevorzugt zeigen die Partikel 3 eine enge Verteilungskurve, das heisst einen mittleren Durchmesser mit geringer Standardabweichung. Die mittleren Porengrößen der meisten, nämlich der Mehrzahl, der zweiten Poren 5 ist geringer als 200 nm. Unter mittlerer Porengröße einer zweiten Pore 5 wird der Durchmesser einer fiktiven Kugel 6 verstanden, welche das gleiche Volumen wie die Pore 5 aufweist. Die fiktive Kugel 6 liegt derart zwischen den Partikeln 3, dass sie die Oberflächen der benachbarten Partikel 3 berührt. Fiktive Kugeln 6, welche die Dimension der Poren 5 kennzeichnen, sind in 3 als schwarz-umrandete Hohlkreise dargestellt.The mean diameter of the particles 3 is calculated from the number of particles 3 in the filled area 4 determined. Preferably, the particles show 3 a narrow distribution curve, that is a mean diameter with low standard deviation. The mean pore sizes of most, namely the majority, of the second pores 5 is less than 200 nm. Below average pore size of a second pore 5 becomes the diameter of a fictional sphere 6 understood which has the same volume as the pore 5 having. The fictional sphere 6 lies between the particles in this way 3 that they are the surfaces of the neighboring particles 3 touched. Fictional balls 6 showing the dimension of the pores 5 are in 3 shown as black-bordered hollow circles.

Eine Verteilungskurve, deren x-Achse die mittleren Porengrößen der zweiten Poren 5 und deren y-Achse die Anzahl bzw. Häufigkeit der mittleren Porengrößen zeigt, würde belegen, dass mehr als 50% der zweiten Poren 5 mittlere Porengrößen zeigen, die unterhalb von 200 nm liegen.A distribution curve whose x-axis is the mean pore size of the second pores 5 and whose y-axis shows the number or frequency of average pore sizes, would prove that more than 50% of the second pores 5 show average pore sizes that are below 200 nm.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.Regarding further advantageous embodiments and developments of the teaching of the invention on the one hand to the general part of the description and on the other hand to the attached claims.

Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.Finally be particularly emphasized that previously purely arbitrary chosen embodiment for discussion only the teaching of the invention is used, but these not limited to this embodiment.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - EP 0892448 A2 [0009] - EP 0892448 A2 [0009]
  • - US 2002/0168569 A1 [0010] US 2002/0168569 A1 [0010]
  • - WO 2006/068428 A1 [0011] WO 2006/068428 A1 [0011]
  • - WO 2004/021475 A1 [0012] WO 2004/021475 A1 [0012]
  • - WO 2005/038959 A1 [0013] WO 2005/038959 A1 [0013]
  • - WO 2005/104269 A1 [0014] WO 2005/104269 A1 [0014]
  • - WO 2007/028662 A1 [0015] WO 2007/028662 A1 [0015]
  • - WO 2000/024075 A1 [0016] WO 2000/024075 A1 [0016]
  • - JP 2005268096 A [0017] JP 2005268096 A [0017]

Claims (18)

Lage mit einem Grundkörper aus Vliesstoff, wobei der Grundkörper aus Fasern (1) besteht und erste durch die Fasern (1) gebildete Poren (2) aufweist, wobei der Grundkörper zumindest teilweise mit Partikeln (3) befüllt ist und wobei die Partikel (3) die ersten Poren (2) zumindest teilweise ausfüllen und mit Partikeln (3) befüllte Bereiche (4) ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) in den befüllten Bereichen (4) zweite Poren (5) ausbilden, wobei der mittlere Durchmesser der Partikel (3) größer als die mittlere Porengröße der Mehrzahl der zweiten Poren (5) ist.Layer with a body made of nonwoven fabric, wherein the body of fibers ( 1 ) and first through the fibers ( 1 ) formed pores ( 2 ), wherein the main body at least partially with particles ( 3 ) and wherein the particles ( 3 ) the first pores ( 2 ) at least partially filled with particles ( 3 ) filled areas ( 4 ), characterized in that the particles ( 3 ) in the filled areas ( 4 ) second pores ( 5 ), wherein the mean diameter of the particles ( 3 ) greater than the mean pore size of the plurality of second pores ( 5 ). Lage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) kugelförmig ausgebildet sind.Layer according to claim 1, characterized in that the particles ( 3 ) are spherical. Lage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) im Grundkörper flächig homogen verteilt sind.Layer according to claim 1 or 2, characterized in that the particles ( 3 ) are distributed homogeneously in the body surface. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der befüllten Bereiche (4) als Beschichtung des Grundkörpers mit den Partikeln (3) ausgebildet ist.Layer according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least a part of the filled areas ( 4 ) as a coating of the main body with the particles ( 3 ) is trained. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) durch einen Binder aus organischen Polymeren mit dem Vliesstoff verbunden sind, die aus der Gruppe Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäure, Polyacrylat, Polymethacrylsäure, Polymethacrylat, Polystyrol, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, Polyacrylamid und Copolymere aus den vorgenannten, Cellulose und deren Derivate, Polyether, Phenolharz, Melaminharz, Polyurethan, Nitrilkautschuk (NBR), Styrolbutadienkautschuk (SBR) sowie Latex ausgewählt sind.Layer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the particles ( 3 ) are bonded to the nonwoven fabric by a binder of organic polymers selected from the group consisting of polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid, polyacrylate, polymethacrylic acid, polymethacrylate, polystyrene, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyacrylamide and copolymers of the foregoing, cellulose and derivatives thereof, polyether, phenolic resin, melamine resin , Polyurethane, nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR) and latex are selected. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzpunkt des Binders unter den Schmelzpunkten der Partikel (3) und/oder der Fasern (1) liegt.Layer according to one of claims 1 to 5, characterized in that the melting point of the binder below the melting points of the particles ( 3 ) and / or the fibers ( 1 ) lies. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) einen mittleren Durchmesser im Bereich von 0,01 und 10 μm aufweisen.Layer according to one of claims 1 to 6, characterized in that the particles ( 3 ) have a mean diameter in the range of 0.01 and 10 microns. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel (3) aus organischen Polymeren gefertigt sind, die aus der Gruppe Polypropylen, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylidenfluorid, Polyester, Polytetrafluorethylen, Perfluor-Ethylen-Propylen (FEP), Polystyrol, Styrolbutadiencopolymere, Polyacrylat oder Nitrilbutadienpolymere sowie Copolymere der zuvor genannten Polymere ausgewählt sind.Layer according to one of claims 1 to 7, characterized in that the particles ( 3 ) are made of organic polymers selected from the group consisting of polypropylene, polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene fluoride, polyester, polytetrafluoroethylene, perfluoro-ethylene-propylene (FEP), polystyrene, styrene-butadiene copolymers, polyacrylate or nitrile-butadiene polymers and copolymers of the aforementioned polymers. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (1) des Vliesstoffs aus organischen Polymeren gefertigt sind, die aus der Gruppe Polybutylterephtalat, Polyethylenterephtalat, Polyacrylnitril, Polyvinylidenfluorid, Polyetheretherketon, Polyethylennaphtalat, Polysulfon, Polyimid, Polyester, Polypropylen, Polyoxymethylen, Polyamid oder Polyvinylpyrrolidon ausgewählt sind.Layer according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fibers ( 1 ) of the nonwoven fabric are made of organic polymers selected from the group consisting of polybutyl terephthalate, polyethylene terephthalate, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyether ether ketone, polyethylene naphthalate, polysulfone, polyimide, polyester, polypropylene, polyoxymethylene, polyamide or polyvinylpyrrolidone. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Länge der Fasern (1) des Vliesstoffs deren mittleren Durchmesser um mindestens das zweifache, vorzugsweise ein vielfaches, übersteigt.Layer according to one of claims 1 to 9, characterized in that the average length of the fibers ( 1 ) of the nonwoven fabric whose average diameter exceeds by at least twice, preferably a multiple. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 90% der Fasern (1) des Vliesstoffs einen mittleren Durchmesser von höchstens 12 μm aufweisen.Layer according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least 90% of the fibers ( 1 ) of the nonwoven fabric have an average diameter of at most 12 μm. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 40% der Fasern (1) des Vliesstoffs einen mittleren Durchmesser von höchstens 8 μm aufweisen.Layer according to one of claims 1 to 11, characterized in that at least 40% of the fibers ( 1 ) of the nonwoven fabric have an average diameter of at most 8 μm. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Dicke von höchstens 100 μm, bevorzugt von höchstens 60 μm und besonders bevorzugt von 25 μm.A layer according to any one of claims 1 to 12, characterized by a thickness of at most 100 μm, preferably at most 60 microns and more preferably of 25 μm. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Porosität von mindestens 25%, bevorzugt von mindestens 35%.A layer according to any one of claims 1 to 13, characterized by a porosity of at least 25%, preferably at least 35%. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Poren (2, 5) ein labyrinthartiges Gefüge ausbilden.Layer according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first and the second pores ( 2 . 5 ) form a labyrinthine structure. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Porengröße der zweiten Poren (5) von höchstens 3 μm, bevorzugt von höchstens 1 μm.Layer according to one of claims 1 to 15, characterized by a pore size of the second pores ( 5 ) of at most 3 μm, preferably of at most 1 μm. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine Höchstzugkraft von mindestens 15 N/5 cm in Längsrichtung.A layer according to any one of claims 1 to 16, characterized by a maximum tensile strength of at least 15 N / 5 cm in the longitudinal direction. Lage nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper kalandriert ist.A layer according to any one of claims 1 to 17, characterized in that the basic body calendered is.
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ES08001406T ES2368014T3 (en) 2007-09-07 2008-01-25 METERIAL NOT FABRICED WITH PARTICLE FILLING.
AT08001406T ATE518265T1 (en) 2007-09-07 2008-01-25 NON-WOVEN FABRIC WITH PARTICLE FILLING
EP20080001406 EP2034540B1 (en) 2007-09-07 2008-01-25 Non-woven fabric with particulate filling
ES08784516T ES2368667T3 (en) 2007-09-07 2008-06-16 SAILING MATERIAL WITH PARTICLE FILLING.
AT08784516T ATE521097T1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 NON-WOVEN FABRIC WITH PARTICLE FILLING
PCT/EP2008/004824 WO2009033514A1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Non-woven material with particle filling
CN201711236020.9A CN108023049B (en) 2007-09-07 2008-06-16 Nonwoven material filled with particles
KR1020107006860A KR101123984B1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Non-woven material with particle filling
US12/676,963 US20100196688A1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Non-woven material with particle filling
JP2010523288A JP5470643B2 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Non-woven material filled with particles
RU2010113502A RU2427944C1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Separator for storage batteries and large-capacity capacitors with high specific energy
BRPI0816369A BRPI0816369B1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 canvas that has a basic structure composed of a nonwoven material
EP08784516A EP2186149B1 (en) 2007-09-07 2008-06-16 Non-woven material with particle filling
CN200880105729.8A CN101796667B (en) 2007-09-07 2008-06-16 With particles filled non-woven material
EP08830103A EP2235766B1 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Nonwoven material with particle filler
JP2010523332A JP5553021B2 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Non-woven material filled with particles
PCT/EP2008/007334 WO2009033627A1 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Nonwoven material with particle filler
AT08830103T ATE533198T1 (en) 2007-09-07 2008-09-08 NON-WOVEN FABRIC WITH PARTICLE FILLING
BRPI0816699-4A BRPI0816699B1 (en) 2007-09-07 2008-09-08 LAYER WITH A BASIC STRUCTURE COMPOSED OF A NON-FABRIC, PROCESS TO PRODUCE A LAYER AND USE OF A LAYER
CN200880111542.9A CN101960646B (en) 2007-09-07 2008-09-08 nonwoven material with particle filler
ES08830103T ES2374031T3 (en) 2007-09-07 2008-09-08 MATERIAL NOT WOVEN WITH FILLING OF PARTICLES.
US12/677,008 US9172074B2 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Nonwoven material with particle filler
RU2010113350/07A RU2449425C2 (en) 2007-09-07 2008-09-08 Non-woven material with filling with particles
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021121361A1 (en) 2021-08-17 2023-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Process for producing a solid-state battery with a porous support body, and solid-state battery with a porous support body

Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007042554B4 (en) * 2007-09-07 2017-05-11 Carl Freudenberg Kg Nonwoven with particle filling
BRPI0908031B1 (en) * 2008-02-20 2020-06-09 Freudenberg Carl Kg layer with a main body of fibers, process for preparing a layer, using a layer and fuel cells, batteries or capacitors
DE102009017542A1 (en) 2009-04-17 2010-10-28 Carl Freudenberg Kg Unsymmetrical separator
FR2957610B1 (en) * 2010-03-17 2012-03-23 Freudenberg Politex Sa NON-WOVEN PRODUCT CONTAINING ORGANIC AND / OR MINERAL PARTICLES AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
CN103026530A (en) * 2010-08-11 2013-04-03 科德宝两合公司 Separator with increased puncture resistance
JP5699576B2 (en) * 2010-12-08 2015-04-15 ソニー株式会社 Laminated microporous membrane, battery separator and non-aqueous electrolyte battery
CN102587038B (en) * 2011-01-04 2014-10-08 扬光绿能股份有限公司 Non-woven fabric, manufacturing method of non-woven fabric and gas generation device
WO2012100064A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-26 E. I. Du Pont De Nemours And Company Lithium battery separator with shutdown function
JP2014513395A (en) 2011-04-04 2014-05-29 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Electrochemical cell with ion exchanger
US20120251884A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Basf Se Electrochemical cells comprising ion exchangers
US8828489B2 (en) * 2011-08-19 2014-09-09 International Business Machines Corporation Homogeneous modification of porous films
US20130149589A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-13 Oliver Gronwald Electrochemical cells comprising a nitrogen-containing polymer
JP5951982B2 (en) * 2011-12-26 2016-07-13 帝人株式会社 Nonaqueous secondary battery separator and nonaqueous secondary battery
US20130189550A1 (en) * 2012-01-23 2013-07-25 Nicole JANSSEN Composite, its production and its use in separators for electrochemical cells
DE102013200722A1 (en) 2012-01-30 2013-08-01 Evonik Litarion Gmbh Separator containing an organic-inorganic adhesion promoter component
KR20140135707A (en) * 2012-02-21 2014-11-26 알케마 인코포레이티드 Aqueous polyvinylidene fluoride composition
US8999602B2 (en) 2012-02-27 2015-04-07 Basf Se Separators for electrochemical cells comprising polymer particles
CN104137301A (en) * 2012-02-27 2014-11-05 巴斯夫欧洲公司 Separators for electrochemical cells containing polymer particles
KR101475791B1 (en) * 2012-03-09 2014-12-23 데이진 가부시키가이샤 Non-aqueous secondary battery separator, method for manufacturing same, and non-aqueous secondary battery
JP5829570B2 (en) * 2012-04-24 2015-12-09 三菱製紙株式会社 Method for producing separator for metal ion secondary battery
WO2014016347A1 (en) 2012-07-25 2014-01-30 Lanxess Deutschland Gmbh Nanofiltration membrane with a layer of polymer and oxide particles
JP5941371B2 (en) * 2012-08-20 2016-06-29 Jmエナジー株式会社 Lithium ion capacitor
KR101699037B1 (en) * 2012-11-12 2017-01-23 주식회사 엘지화학 Manufacturing method of a separator, separator fabricated thereby and electrochemical device including the same
DE102013200707A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Galvanic element with improved safety features
KR101455852B1 (en) * 2013-01-28 2014-10-27 뉴로엘리싯 주식회사 Manufacturing method of organic-inorganic hybrid porous seperation membrane and organic-inorganic hybrid porous seperation membrane using the same method
TWI557169B (en) * 2013-10-31 2016-11-11 Lg化學股份有限公司 Organic/inorganic composite porous membrane, and separator and electrode structure comprising the same
KR101796283B1 (en) 2013-11-05 2017-11-10 주식회사 엘지화학 Composite separator based non-woven fabric and a method of making the same
US9761854B2 (en) * 2013-12-13 2017-09-12 Samsug SDI Co., Ltd. Spirally-wound electrode assembly for rechargeable lithium battery and rechargeable lithium battery including same
US10014557B2 (en) 2014-12-22 2018-07-03 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode winding element for non-aqueous electrolyte rechareable battery, non-aqueous electrolyte rechargeable lithium battery including same, method of preparing same
JP6399921B2 (en) 2014-12-22 2018-10-03 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary battery electrode winding element, non-aqueous electrolyte secondary battery using the same, and non-aqueous electrolyte secondary battery electrode winding element manufacturing method
US10256471B2 (en) 2014-12-22 2019-04-09 Samsung Sdi Co., Ltd. Electrode winding element for non-aqueous electrolyte rechareable battery, non-aqueous electrolyte rechargeable lithium battery including same, method of preparing same
WO2016123404A1 (en) * 2015-01-28 2016-08-04 Hercules Incorporated Ceramic binder composition for ceramic coated separator for lithium ion batteries, methods of producing same, and uses thereof
US20180115015A1 (en) * 2015-03-24 2018-04-26 Nec Corporation High safety and high energy density battery
CN105070869B (en) * 2015-09-11 2016-08-31 江西师范大学 PI-BN-PTFE ternary nano is combined many curved hole membrane material and its preparation method and application
CN105206782B (en) * 2015-09-11 2017-04-05 江西师范大学 PI‑Si3N4PTFE ternary nanos are combined many curved hole membrane materials and its preparation method and application
CN105226219B (en) * 2015-09-11 2017-07-11 江西先材纳米纤维科技有限公司 Compound many curved hole membrane materials of zirconia particles filling and its preparation method and application
CN105098125B (en) * 2015-09-11 2017-07-11 江西先材纳米纤维科技有限公司 Compound many curved hole membrane materials of alumina particle filling and its preparation method and application
CN105244466B (en) * 2015-09-11 2017-07-11 江西先材纳米纤维科技有限公司 Compound many curved hole membrane materials of silica dioxide granule filling and its preparation method and application
CN105047847B (en) * 2015-09-11 2017-04-05 江西师范大学 PI AlN PTFE ternary nanos are combined many curved hole membrane materials and its preparation method and application
KR102546315B1 (en) 2015-09-25 2023-06-21 삼성전자주식회사 Electrode composite separator assembly for lithium battery and lithium battery including the same
KR102496375B1 (en) * 2015-11-20 2023-02-06 삼성전자주식회사 Electrode composite separator assembly for lithium battery and lithium battery including the same
KR102585430B1 (en) * 2017-02-24 2023-10-05 니폰 제온 가부시키가이샤 Binder composition for non-aqueous secondary battery, slurry composition for functional layer of non-aqueous secondary battery, functional layer for non-aqueous secondary battery, and non-aqueous secondary battery
US20200024795A1 (en) * 2017-03-23 2020-01-23 Boston Materials, Inc. Fiber-reinforced composites, methods therefor, and articles comprising the same
EP3385435A1 (en) * 2017-04-03 2018-10-10 Lenzing Aktiengesellschaft Nonwoven cellulose fiber fabric with different sets of pores
RU2020112202A (en) 2017-10-09 2021-11-12 ОУЭНС КОРНИНГ ИНТЕЛЛЕКЧУАЛ КАПИТАЛ, ЭлЭлСи WATER BINDING COMPOSITIONS
KR102488412B1 (en) 2017-10-09 2023-01-12 오웬스 코닝 인텔렉츄얼 캐피탈 엘엘씨 water-based binder composition
JP6411689B1 (en) * 2018-03-29 2018-10-24 ニッポン高度紙工業株式会社 Separator for solid electrolytic capacitor or hybrid electrolytic capacitor and solid electrolytic capacitor or hybrid electrolytic capacitor.
US11367927B2 (en) * 2018-05-14 2022-06-21 International Business Machines Corporation Separator for energy storage device
CN113194776A (en) 2018-12-10 2021-07-30 波士顿材料公司 System and method for carbon fiber alignment and fiber reinforced composite
EP3669973A1 (en) * 2018-12-20 2020-06-24 Evonik Operations GmbH Laminated body
WO2020223411A1 (en) * 2019-04-29 2020-11-05 Cocona, Inc. Method to incorporate particles in natural fibers and materials
CN112018305A (en) * 2019-05-30 2020-12-01 财团法人工业技术研究院 Composite membrane and manufacturing method and application thereof
CN114616268A (en) 2019-07-10 2022-06-10 波士顿材料公司 Systems and methods for forming short fiber films, composites containing thermoset materials, and other composites
JP7444561B2 (en) * 2019-08-08 2024-03-06 株式会社東芝 Aluminum electrolytic capacitor, electrical equipment, and method for manufacturing aluminum electrolytic capacitor
US11813833B2 (en) 2019-12-09 2023-11-14 Owens Corning Intellectual Capital, Llc Fiberglass insulation product
CN111211272B (en) * 2020-01-10 2022-05-10 武汉中兴创新材料技术有限公司 Coating diaphragm, coating slurry and preparation method
JP7447550B2 (en) 2020-03-02 2024-03-12 トヨタ紡織株式会社 Separators and separator manufacturing methods
CN111509252A (en) * 2020-05-06 2020-08-07 一汽解放汽车有限公司 Gas diffusion layer and preparation method and application thereof
KR102490379B1 (en) * 2020-06-25 2023-01-20 제주대학교 산학협력단 Probing method for monitoring the charge-storage in self-charging supercapacitor comprising a piezoelectric fiber and a method for manufacturing the same

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022366A (en) * 1955-03-30 1962-02-20 Pittsburgh Plate Glass Co Battery separator and manufacture thereof
CH451492A (en) * 1966-05-03 1968-05-15 Grace W R & Co Process for making a microporous sheet material
EP0892448A2 (en) 1994-12-20 1999-01-20 Celgard Llc Shutdown, trilayer battery separator and process of manufacture
WO2000024075A1 (en) 1998-10-16 2000-04-27 Johnson Matthey Public Limited Company Substrate binder
US20020168569A1 (en) 2001-03-19 2002-11-14 Atofina Lithium-ion battery elements manufactured from a microcomposite powder based on a filler and on a fluoropolymer
WO2004021475A1 (en) 2002-08-24 2004-03-11 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator-electrode unit for lithium-ion batteries, method for the production and use thereof in lithium batteries
WO2005038959A1 (en) 2003-10-14 2005-04-28 Degussa Ag Ceramic, flexible membrane providing improved adhesion to the support fleece
JP2005268096A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Tomoegawa Paper Co Ltd Separator for electronic component and manufacturing method thereof
WO2005104269A1 (en) 2004-04-20 2005-11-03 Degussa Ag Use of a ceramic separator in lithium ion batteries, comprising an electrolyte containing ionic fluids
WO2006068428A1 (en) 2004-12-22 2006-06-29 Lg Chem, Ltd. Organic/inorganic composite microporous membrane and electrochemical device prepared thereby
WO2007028662A1 (en) 2005-09-05 2007-03-15 Evonik Degussa Gmbh Separator with improved ease of handling
US20070122716A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Le Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous membrane and electrochemical device using the same

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1983450A (en) * 1932-09-20 1934-12-04 Viscose Co Delustered rayon and spinning solution therefor
DE2655024C3 (en) * 1976-12-04 1982-04-22 Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim Carrier layer for a semipermeable membrane
CA1172310A (en) 1980-06-30 1984-08-07 Stanley J. Strzempko Battery separator material
DE3605981A1 (en) * 1986-02-25 1987-08-27 Goetze Ag Soft gasket material
GB8608430D0 (en) 1986-04-07 1986-05-14 Raychem Ltd Porous polymer article
JPS63135569A (en) * 1986-11-18 1988-06-07 三井東圧化学株式会社 Air permeable waterproof nonwoven fabric
SU1757408A1 (en) * 1990-08-22 1994-08-30 Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт стартерных аккумуляторов Unwoven cloth for separators of lead-acid storage battery
US5328758A (en) * 1991-10-11 1994-07-12 Minnesota Mining And Manufacturing Company Particle-loaded nonwoven fibrous article for separations and purifications
GB9200683D0 (en) * 1992-01-14 1992-03-11 Univ Manchester Improvements relating to materials
DE4426970A1 (en) * 1994-07-29 1996-02-01 Varta Batterie Gas-tight sealed alkaline battery in the form of a button cell
RU2074457C1 (en) 1994-12-26 1997-02-27 Акционерное общество "Обисма" Method of manufacture of separator for storage batteries
JP2726633B2 (en) 1994-12-28 1998-03-11 金井 宏彰 SEPARATOR FOR SECONDARY BATTERY, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND ALKALINE SECONDARY BATTERY USING THE SAME
US5897779A (en) 1997-02-13 1999-04-27 Minnesota Mining And Manufacturing Company Spiral wound extraction cartridge
US5882721A (en) * 1997-05-01 1999-03-16 Imra America Inc Process of manufacturing porous separator for electrochemical power supply
DE19850826A1 (en) 1998-11-04 2000-05-11 Basf Ag Composite bodies suitable as separators in electrochemical cells
DE19916109A1 (en) 1999-04-09 2000-10-12 Basf Ag Composite bodies suitable as separators in electrochemical cells
FI19992110A (en) 1999-09-30 2001-03-30 Jari Ruuttu A method of obtaining a specific product, such as a cell phone shell, over the Internet
US20030064282A1 (en) 2000-03-31 2003-04-03 Hiroe Nakagawa Battery-use separator, battery-use power generating element and battery
KR20030007524A (en) * 2000-04-18 2003-01-23 팀슨 오와이 Pigment composite and method for the preparation thereof
CN1280929C (en) * 2000-10-12 2006-10-18 化合价技术(内华达州)股份有限公司 Porous polymer isolation element used for lithium ion laminated accumulator
US20020180088A1 (en) * 2001-04-03 2002-12-05 Mitsubishi Chemical Corporation Process for producing separator for fuel cell
LU90901B1 (en) * 2002-03-20 2003-09-22 Amer Sil Sa Separator for secondary electric accumulators with gas recombination
FI118092B (en) 2002-03-25 2007-06-29 Timson Oy Fiber-containing web and process for its preparation
JP4426157B2 (en) * 2002-07-19 2010-03-03 オムロン株式会社 Porous forming photocurable resin composition and cured porous resin
DE10238945B4 (en) * 2002-08-24 2013-01-03 Evonik Degussa Gmbh Electric separator with shut-off mechanism, process for its preparation, use of the separator in lithium batteries and battery with the separator
DE10238944A1 (en) * 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator for use in high energy batteries and process for its manufacture
DE10336380B4 (en) * 2003-08-06 2005-08-25 Carl Freudenberg Kg Ultrathin, porous and mechanically stable nonwoven fabric and its use
DE10347568A1 (en) * 2003-10-14 2005-05-12 Degussa Capacitor with ceramic separation layer
US20070207693A1 (en) * 2004-03-12 2007-09-06 Takahiro Tsukuda Heat-Resistant Nonwoven Fabric
JP4974448B2 (en) * 2004-04-07 2012-07-11 株式会社巴川製紙所 Manufacturing method of separator for electronic parts
KR100699215B1 (en) * 2004-03-19 2007-03-27 가부시키가이샤 도모에가와 세이시쇼 Separator for electric component and method for producing the same
JP2005322517A (en) * 2004-05-10 2005-11-17 Toshiba Corp Nonaqueous electrolyte secondary battery
BRPI0511309B1 (en) * 2004-07-07 2018-12-18 Lg Chemical Ltd organic / inorganic composite pore separator and electrochemical device
KR100749301B1 (en) * 2004-07-07 2007-08-14 주식회사 엘지화학 New organic/inorganic composite porous film and electrochemical device prepared thereby
JP4676728B2 (en) * 2004-08-30 2011-04-27 株式会社巴川製紙所 Separator for electronic parts and method for manufacturing the same
US7704597B2 (en) 2004-10-13 2010-04-27 Nitto Denko Corporation Porous film
JP4933270B2 (en) * 2004-12-07 2012-05-16 パナソニック株式会社 Separator and non-aqueous electrolyte secondary battery using the same
US11050095B2 (en) 2004-12-08 2021-06-29 Maxell Holdings, Ltd. Separator for electrochemical device, and electrochemical device
KR101105748B1 (en) 2005-12-08 2012-01-17 히다치 막셀 가부시키가이샤 Separator for electrochemical device and method for producing same, and electrochemical device and method for manufacturing same
JP4184404B2 (en) * 2005-12-08 2008-11-19 日立マクセル株式会社 Electrochemical element separator and electrochemical element
KR100925643B1 (en) 2006-04-28 2009-11-06 주식회사 엘지화학 Separator for battery with gel polymer layer
JP5657856B2 (en) 2007-01-29 2015-01-21 日立マクセル株式会社 Porous membrane, battery separator and lithium secondary battery
DE102007042554B4 (en) * 2007-09-07 2017-05-11 Carl Freudenberg Kg Nonwoven with particle filling

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3022366A (en) * 1955-03-30 1962-02-20 Pittsburgh Plate Glass Co Battery separator and manufacture thereof
CH451492A (en) * 1966-05-03 1968-05-15 Grace W R & Co Process for making a microporous sheet material
EP0892448A2 (en) 1994-12-20 1999-01-20 Celgard Llc Shutdown, trilayer battery separator and process of manufacture
WO2000024075A1 (en) 1998-10-16 2000-04-27 Johnson Matthey Public Limited Company Substrate binder
US20020168569A1 (en) 2001-03-19 2002-11-14 Atofina Lithium-ion battery elements manufactured from a microcomposite powder based on a filler and on a fluoropolymer
WO2004021475A1 (en) 2002-08-24 2004-03-11 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Separator-electrode unit for lithium-ion batteries, method for the production and use thereof in lithium batteries
WO2005038959A1 (en) 2003-10-14 2005-04-28 Degussa Ag Ceramic, flexible membrane providing improved adhesion to the support fleece
JP2005268096A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Tomoegawa Paper Co Ltd Separator for electronic component and manufacturing method thereof
WO2005104269A1 (en) 2004-04-20 2005-11-03 Degussa Ag Use of a ceramic separator in lithium ion batteries, comprising an electrolyte containing ionic fluids
WO2006068428A1 (en) 2004-12-22 2006-06-29 Lg Chem, Ltd. Organic/inorganic composite microporous membrane and electrochemical device prepared thereby
WO2007028662A1 (en) 2005-09-05 2007-03-15 Evonik Degussa Gmbh Separator with improved ease of handling
US20070122716A1 (en) * 2005-11-28 2007-05-31 Le Chem, Ltd. Organic/inorganic composite porous membrane and electrochemical device using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021121361A1 (en) 2021-08-17 2023-02-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Process for producing a solid-state battery with a porous support body, and solid-state battery with a porous support body

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Publication number Publication date
KR101138581B1 (en) 2012-05-10
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BRPI0816699B1 (en) 2019-04-09

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